Стабилизирующий дроссель для сварки в защитных газах

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

O Il H С А H И Е ()791485

ИЗОБРЕТЕН Ия

aSXOriCX©eV С@ИДЕТ Л1*С ВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 07.07.78 (21) 2642902/25-27 с присоединением заявки М

В 23 К 9/06

Гасударственный камнтет. СССР (23) Приоритет

60 делам нзобретеннй н вткрытяй

ОпУбликовано 30.12.80. бюллетень,% 48

Дата опубликования описания 30.12.80 (53 у УД К 621.791. .7 5.037 (088.8) (72) Авторы изобретения

В; Н. Белоусов, Д. Д. Остров, В. А. Норкин и А. А, Вишневский -»- .

t !

Центральный научно-исследовательский институт материалов и технологии тяжелого и транспортного машиностроения ! (71) Заявитель (54) СТАБИЛИЗИРУ(0ЩИЙ ДРОССЕЛЬ ДЛЯ СВАРКИ

В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ

Изобретение относится к оборудованию для сварки в зашитных газах и может быть использовано при сварке швов любого пространственного положения.

В настоящее время известны стабилизирующие

S сварочные дроссели (1), содержашие магнитопровод с намотанной на ием силовой обмоткой и обмоткой управления.

Указанные дросселя не обеспечивают автоматического изменения индуктивности дросселя беэ прерывания процесса сварки при изменении тока.

Известен стабилизирующий сварочный дроссель (2), который позволяет устранить упомянутый недостаток за счет подключаемого последовательно со сварочной дугой низкоомного регулировочного сопротивления. Электрическая схема этого дросселя обеспечивает форму кривой тока короткого замыкания с высокой начаттьной скоростью нарастания тока короткого замыкания, которая препятствует формированию перемычки между каплей и ванной и сли; янию капли электродного металла с ванной.

Это приводит к выбросу крупных капель в начальной стадии процесса короткого замыкания, происходит так называемое грубое разбрызгивание.

Известен также стабилизирующий дроссель для сварки в защитных газах постоянным током с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка, содержащий магнитопровод с силовой обмоткой и секционированной обмоткой управления, тиристоры, электрически соединенные с укаэанными секциями, причем один иэ тйристоров подсоединен к обшей точке секций, батарею конденсаторов, подключенную одной обкладкой к одной из секций, а другой — к обшей точке соединения анода и катода указанных тиристоров, схемы управления тиристорами, выполненные на соединенных последовательно диоде, регулируемом резисторе и емкости конденсатора (3(Однако этот дроссель эффективно снижает разбрызгивание только на токах до 180-250 А.

При повышенных токах, например 280-400 А, наблюдается повышенное разбрызгивание электродного металла.

791485

20

Целью изобретения является повышение качества сварки путем уменьшения разбрызгивания расплавленного металла при сварке на повышенных токах.

Цель достигается тем, что в схему управления тиристора, соединенного с общей точкой секций,введей стабилитрон, при.этом емкость конденсатора подключена к дуговому промежутку, а стабилитрон подключен параллельно этой емкости.

На фиг. 1 представлена электрическая схема предложенного стабилизирующего дросселя; на фиг. 2 — кривые изменения тока короткого замыкания и напряжения на дуге при сварке со стабилизирующим дросселем предлагаемой .конструкции.

Предлагаемый стабилизирующий дроссель для сварки в защитных газах содержит магнитопровод 1 с регулируемым воздушным зазором, силовую обмотку 2, секции 3 и 4 обмотки управления, тиристоры 5 и 6, батарею 7 конденсаторов с регулируемой емкостью, диоды 8, регулируемые сопротивления 9, 10, конденсатор 11,. стабилитрон 12, сопротивление 13, диод 14, регулируемое сопротивление 15, диод 16 и конденсатор 17.

Силовая обмотка 2 включена в сварочную цепь последовательно сварочной дуге, В секции

3 и 4 обмотки управления включены последовательно регулируемое сопротивление 10, тирис. тор 6 и батарея 7 конденсаторов с регулируемой емкостью, которая через тиристор 5 подключена параллельно секционированной обмотке управления.

Батарея 7 конденсаторов служит для накопления энергии, необходимой для формирования, провала в кривой тока короткого замыкания.

Тиристоры 5 и 6 предназначены для управления моментами начала разрядки и зарядки батареи

7 конденсаторов. Регулируемые сопротивления

15 и 18 установлены для ограничения импульсов тока в цепях управления тиристоров, а диоды 8 и 16 для запирания цепей управления в обратном направлении, Стабилитрон 12 служит для ограничения зарядки конденсатора 11, подключенного параллельно дуговому промежутку, до напряжения срабатывания стабилитрона, а конденсатор. 11 — для создания импульса тока через управляющий электрод тиристора 5 s начальный момент короткого замыкания дугового промежутка. Диод 14 предотвращает разрядку конденсатора 11 в момент короткого замыкания через сопротивление 13, а не через цепь управления тиристором 5.Сопротивление 9 и конденсатор 17 служит для задержки импульса тока через отпирающий электрод тиристора 6.

Стабилизирующий дроссель для сварки в защитных газах работает следующим образом.

В момент времени, соответствующий началу короткого замыкания дугового промежутка каплей электродного металла, конденсатор 11, предварительно заряженный от дугового промежутка через сопротивление 13 и диод 14 до напряжения срабатывания стабилитрона 12, разряжается через управляющий электрод тиристора 5 и короткоэамкнутый дуговой промежуток.

В результате кратковременного импульса. тока через управляющий электрод тиристор 5 отпирается, и батарея 7 конденсаторов, предварительно заряженная в процессе предыдущего короткого замыкания полярностью, укаэанной на фиг. 1, разряжается по цепи 7 — 5 — 3 — 7.

Разрядный ток, протекая по секции 3 обмотки управления, в процессе своего нарастания наводит в силовой обмотке 2 ЭДС взаимоиндукции, направленную навстречу напряжению источника питания сварочной дуги, что приводит к формированию провала на кривой тока короткого замыкания (участок а-б-в кривой тока на фиг. 2).

Далее, в процессе нарастания протекающего по силовой обмотке 2 тока короткого замыкания в секциях 3 и 4 обмотки управления наводится ЭДС взаимоиндукцви, направленная к зажимам, отмеченным на фиг. 1 крестами. Под действием ЭДС, наводимой в секции 3, слабый ток, протекающий через диод 8 и регулируемые сопротивления 9.и 18 по цепи 3-8 — 9 — 18 — 7 — 3, с задержкой, обусловленной регулируемым сопротивлением 9 и конденсатором 17, отпирает тиристор 6. Происходит зарядка батареи 7 конденсаторов по цепи 3 — 4 10 — 6 — 7 — 3 до напряжения, равного суммарной ЭДС, наводимой в

40 секциях 3 и 4 обмотки управления, после чего тиристор 6 запирается. В процессе зарядки батареи 7 конденсаторов на кривой тока формируется всплеск (участок в-г-д кривой тока на фиг. 2), заканчивающийся до возбуждения дуги. 3 дальнейшем процесс систематически повторяется при каждом коротком замыкании.

Преимущество предлагаемого стабилизирующего дросселя для сварки в защитных газах в сравнении с прототипом заключается в том, что, благодаря снижению тока в начальной стадии короткого замыкания, исключается выброс крупных капель, особенно при сварке на токах выше критического и пространственных положениях шва,,; отличных от нижнего. Исключение выброса кРупных капель, приваривающихся к поверхности свариваемого изделия, сокращает трудоемкую операцию зачистки.

Кроме того, снижаются потери электродного металла на разбрызгивание и улучшается фор-, 79148 мирование швов, свариваемых в положении, отличном от нижнего.

По результатам проведенных экспериментов потери металла на разбрызгивание снижаются с 12 — 15 до 5-6%, при этом практически отпадает необходимость в выполнении зачистки изделйй" от приварившихся брызг.

Формула изобретения !6

Стабилизирующий дроссель для сварки в эашйтных газах постоянным током с периодическими короткими замыканиями дугового промежутка, содержащий магнитопровод с сило- М вой обмоткой и секционированной обмоткой управления, тиристоры, электрически соединенные с указанными секциями, причем один из тирнсторов подсоединен к общей точке секций, батарею .. конденсаторов, подключенную одной обкладкой к одной из секций, а другой —. к об5 6 шей точке соединения анода и катода укаэанных тиристоров, схемы управления тиристорами, выполненные на соединенных последовательно диоде, регулируемом резисторе и емкости конденсатора, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки путем уменьшения разбрызгивания расплавленного металла преимущественно прн сварке на повышенных токах, в схему управления тиристора, соединенного с общей точкой секций, введен стабилитрон, при этом указанная емкость конденсатора подключена к дуговому промежутку, а стабилитрон подключен параллельно этой емкости.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 407675, кл. В 23 К 9/00, 1972, 2. Авторское свидетельство СССР У 490591, кл. В 23 К 9/00, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке

У,2491178, кл. В 23 К 9/00, 1977.

Составитель И. Лурье

Редактор T. Морозова Техред/ М. Табакович Корректор О. Билак

Заказ 9350/11 Тираж 1160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4